北京麦克风阵列设计

    麦克风阵列具有对远场干扰噪声很强的抑制作用，应用于便携IT设备如PDA、GPS、NB、手机等在较大噪声环境中使用时表现出较好的效果。小型麦克风阵列由一组麦克风单元在一个小范围内按照一定空间分布组合而成，由于它在噪声环境下具有良好的信号采集性，因此越来越受到声学应用领域的关注。1.波束的形成麦克风阵列是指按一定距离排列放置的一组麦克风，通过声波抵达阵列中每个麦克风之间的微小时差的相互作用，麦克风阵列可以得到比单个的麦克风更好地指向性。在麦克风阵列的设计中首要的改进是引入了波束成形、阵列指向性与波束宽度的概念。通过对所有麦克风信号的综合处理，麦克风阵列可以组合成为所要求的强指向性麦克风，形成被称为“波束”的指向特性。麦克风阵列的波束可以经由特殊电路或程序算法软件控制,使其指向声源方向而加强音频采集效果。阵列算法处理后的指向性波束形成技术能精确的形成一个锥状窄波束，只接受说话人的声音同时抑制环境中的噪音与干扰。可以通过以下两种方法获得麦克风阵列单元之间相对位置的信息：(1)把一对麦克风同步采集到的信号进行互相关，寻找互相关信号的最大值，得到两信号之间的延时τ，再乘以声波传播速度C0得到相对位置间距：。麦克风阵列一般用于：声源定位，包括角度和距离的测量抑制背景噪声、干扰、混响、回声信号提取。北京麦克风阵列设计

    能够保证近场环境下的语音识别率，而且成本要低很多。至于单麦语音识别的效果，可以体验下采用单麦识别算法的360儿童机器人。但是若想更好地去除部分噪声，可以选用2麦方案，但是这种方案比较折衷，主要优点就是ID设计简单，在通话模式（也就是给人听）情况下可以去除某个范围内的噪音。但是语音识别（也就是给机器听）的效果和单麦的效果却没有实质区别，成本相对也比较高，若再考虑语音交互终端必要的回声抵消功能，成本还要上升不少。2麦方案大的弊端还是声源定位的能力太差，因此大多是用在手机和耳机等设备上实现通话降噪的效果。这种降噪效果可以采用一个指向性麦克风（比如会议话筒）来模拟，这实际上就是2麦的Endfire结构，也就是1个麦克风通过原理设计模拟了2个麦克风的功能。指向性麦克风的不方便之处就是ID设计需要前后两个开孔，这很麻烦，例如叮咚1代音箱采用的就是这种指向性麦克风方案，因此采用了周边一圈的悬空设计。若希望产品能适应更多用户场景，则可以类似亚马逊Echo一样直接选用4麦以上的麦克风阵列。这里简单给个参考，机器人一般4个麦克风就够了，音箱建议还是选用6个以上麦克风，至于汽车领域，好是选用其他结构形式的麦克风阵列。江苏量子麦克风阵列设计可视化麦克风阵列装置，包括音频采集装置、视频采集装置、无线模块和供电装置，以及便携式操作终端。

    为本发明实施例不同麦克风阵列阵型定位效果；为本发明实施例阵列不同阵元间距定位效果；为本发明实施例三维正交阵阵元间距10cm时定位误差与计算量；为本发明实施例基于多通道低通滤波与多通道自适应滤波融合的srp-phat定位系统示意；为本发明实施例滤波前麦克风频率响应对比；为本发明实施例滤波后麦克风频率响应对比图。具体实施方式下面结合实施例对本发明作进一步的阐述。实施例：一种基于不同麦克风阵列拓扑结构分析的室内声源定位方法，是先设置一个麦克风阵列室内说话人定位系统，该系统由三个模块组成：麦克风阵列拓扑结构分析模块、阵列自适应滤波校正模块、说话人定位算法模块。（1）麦克风阵列拓扑结构分析模块：为了探究不同阵列拓扑结构对定位结果的影响，本例采用控制变量法对麦克风阵列中：阵列维度、阵元间距及阵元个数进行变量调整，以构成不同拓扑结构的麦克风阵列。从一维线阵、二维t型阵、三维正交阵三种不同拓扑结构阵型展开分析，所示误差分析表明三维正交阵的拓扑结构较其它两种阵型具有更优的定位性能，并示出该阵型下阵元个数的推荐择。在阵列维度的阵元个数确定的情况下对阵元间距的分析。

    因此校对和纠错是必不可少的工作。与点阵数码笔相比，键盘输入+语音输入能提升作业数字化效率，然而现有的电脑键盘无法快速输入数理化公式以及常用的希腊字母、符号、几何证明符号、逻辑符号和函数运算符号。用鼠标点击特殊符号表的方式插入特殊符号虽然可行，但是输入效率太低，用户体验也不好，不能提升学生作业数字化的效率。电脑键盘通常分为三个键区：主键盘区，光标控制键区，3＊3数字小键盘区。主键盘区包含字符键和非字符键，字符键是指字母键、数字键、标点符号键，是尺寸相同的标准键；非字符键是指shift、ctrl、alt、Enter、Tab、Capslock等键，是尺寸不同的特殊键。随着人工智能技术在手写识别和语音识别领域取得突破，科大讯飞、微软给出了90％以上识别率的语音输入法，汉王科技、法国MyScript公司都给出了具有90％以上识别率的手写输入法，极大提升了数理化公式数字化输入效率，学生们可以更加自然流畅的语音+手写方式完成人机交互。尽管AI极大提升了语音识别和手写识别软件识别率，但不可能达到正确识别，键盘鼠标在纠错过程中依然发挥着不可替代的作用。另外，由于桌面空间有限，键盘、鼠标、手写板在桌面的空间分配。麦克风阵列，是一组位于空间不同位置的全向麦克风按一定的形状规则布置形成的阵列。

    与智能音箱、笔记本电脑等智能终端相比，节省了避免喇叭、风扇等震动单元声音干扰设计而带来的费用支出，键盘成为麦克风阵列的比较好载体。总之，需要对电脑键盘进行优化，将物理键盘与触摸屏虚拟键盘加以结合，并使手写板具备笔端的视觉反馈且支持MyScript交互墨水功能，改进桌面空间的利用效率，使双手可以在键盘、鼠标、手写触摸屏三者之间高效切换，本技术给出的技术方案成功解决了上述问题。技术实现思路本技术的主要目的在于，给出带触摸屏和麦克风阵列的内涵九宫格键盘及电子设备，解决现有技术中存在的问题，从而更加适于实用，获得更好的用户体验，且具有产业上的利用价值。依据本技术提出的带触摸屏和麦克风阵列的键盘，包括：该键盘由物理键盘+触摸屏虚拟键盘组成；该键盘内置麦克风阵列；该键盘电容触摸屏上映射希腊字母、符号、几何符号、逻辑符号、数理化特殊符号；该键盘的物理键盘在QWERTYUIOP和ZXCVBNM这两行键的字符键位中，每行至少以一个特殊键替换标准键，使三行字符键对齐，获得字符键位的至少3乘3对齐排列，实现单键区键盘内涵九宫格键盘，数字小键盘映射到内涵九宫格键区上，BackSpace键左边的等号″＝″键不复用。麦克风阵列主要面临环境噪声、房间混响、人声叠加、模型噪声、阵列结构等问题。云南数字麦克风阵列

根据声源和麦克风阵列距离的远近，可将声场模型分为两种：近场模型和远场模型。北京麦克风阵列设计

    音频转换模块包括音频解码器和，语音增强模块基于数字信号处理器dsp实现；语音增强模块通过数字信号处理器芯片的i2c接口向音频解码器发送控制信号，通过数字信号处理器芯片的mcasp接口连接音频解码器，交换数字音频信号的数据。语音增强模块中通过预先植入的语音增强算法对音频转换模块传入的声信号进行增强处理；语音增强算法包括以下步骤：s1：定义麦克风阵列中与目标声源s1接近的麦克风为前向麦克风mic1，其采集到的声信号为m1(n)，另一个麦克风mic2采集到的声信号为m2(n)；对声信号m1(n)、m2(n)进行分帧与加窗之后，再进行时频变换即得到频域信号m1(l,k)和m2(l,k)，其中：l和k分别是频率点和时间窗的序号；s2：因为同一个声源的声信号到达两个麦克风mic1、mic2的时间存在延迟，计算延迟系数t(l,k)；s3：将延迟系数与目标声源的理想延迟时间δ1进行比较，确定目标声源的能量所占成分；延迟系数t(l,k)的计算方法包括如下步骤：设目标声源存在竞争性语音噪声：干扰噪声源1、干扰噪声源2...干扰噪声源num-1，其中，num取值为自然数；目标声源偏离正向的角度为θ1，θ1的值为0°或非常接近0°。北京麦克风阵列设计

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